本研究报道了一种用于尿液抗凋亡蛋白Bcl-2检测的超声MEMS生物传感器的设计、制备、表面功能化与实验表征。该传感器基于ST切石英上的剪切水平表面声波（SH-SAW），通过微加工叉指换能器（IDT）产生和接收声波，并利用延迟路径上蛋白结合引起的质量负载变化进行定量。延迟路径经氧等离子体处理、ODMS自组装单分子层、Protein A...
本研究开发了一种基于压电生物传感器—石英晶体微天平（QCM）的活菌富集与检测系统，用于检测活的O157:H7型大肠杆菌（Escherichia coli O157:H7）。在循环流QCM系统中，先将E. coli O157:H7捕获抗体固定在QCM晶片表面。含目标菌的样品与10 mL脑心浸液（BHI）肉汤一起在系统中循环18 h，使...
淀粉样蛋白聚集动力学研究有助于理解其自由能景观，并为阿尔茨海默病、帕金森病和2型糖尿病等相关疾病寻找强效抑制剂提供关键依据。近年来，基于表面等离子共振（SPR）和石英晶体微天平（QCM）的表面结合生物传感器方法已成为测定淀粉样形成动力学的重要工具。本章重点介绍如何利用QCM技术实时监测淀粉样纤维的延长过程，并研究温度、离子强度和小分...
石英晶体微天平（QCM）在液体环境中应用受限于数据分析复杂，难以区分质量与粘弹性贡献。本文提出并验证“固液层”（SLL）模型，以简化 QCM 数据解释。作者补充了支持 SLL 模型的关键证据：其一，SLL 模型可响应液体环境密度变化；其二，由 SLL 模型得到的厚度值 T_SLL 与椭偏仪测量值一致。模型预测 T_SLL 变化 0....
本文报道了一种用于胆红素（bilirubin, BR）检测的新型压电生物传感器。作者采用分子印迹与表面溶胶-凝胶技术，在石英晶体表面制备了胆红素印迹羟基磷灰石（BR-imprinted HAP）薄膜，并将其作为识别层用于QCM传感。该传感器无需外加标记物，通过胆红素与印迹空腔的特异性结合引起质量变化，从而改变石英晶体谐振频率。结果表...
Sauerbrey指出，厚度剪切模式（TSM）石英晶体传感器的共振频率偏移与沉积在其上的质量成正比。新型强电电路使TSM石英晶体传感器可在流体中工作，从而将该方法引入电化学和生物应用，包括检测病毒衣壳、细菌、哺乳动物细胞、DNA与RNA互补链相互作用、固定受体对蛋白配体的特异性识别以及完整免疫传感器。压电石英换能器可实现无标记分子识...
自2001年美国炭疽孢子生物恐怖袭击以来，快速检测炭疽杆菌备受关注。本文开发了一种DNA探针功能化石英晶体微天平（QCM）生物传感器，用于检测炭疽杆菌（Bacillus anthracis）。该传感器基于识别其特异性DNA序列，即染色体Ba813基因的168 bp片段和pXO1质粒pag基因的340 bp片段。巯基DNA探针通过Au...
无标记生物传感器的通量是重要参数。石英晶体微天平（QCM）等声学谐振器因可同时使用的传感器数量有限而通量较低。本文报道了一种由64个薄膜体声波谐振器（FBAR）组成的CMOS集成阵列，用于无标记生物传感。每个FBAR像素下方集成专用阻抗式读出电路，包括电压控制振荡器（VCO）、数字计数器和接口控制模块，通过扫描VCO控制值获取谐振频...
本研究开发了一种压电DNA生物传感器，用于检测结核分枝杆菌。该方法将5'-巯基修饰寡核苷酸探针通过自组装单分子层固定于石英晶体金电极表面，利用限制性内切酶BstDSI（BtgI）消化未扩增细菌基因组DNA，获得含IS6110靶序列的片段。样品经热变性后加入阻断寡核苷酸，以减少靶DNA复性并提高杂交效率。杂交后通过测量石英晶体共振频率...
本文报道了一种快速、灵敏且可靠的石英晶体微天平（QCM）生物传感器，用于选择性检测海洋致病性硫酸盐还原菌（SRB）D. desulfotomaculum。该传感器利用万古霉素功能化磁性纳米粒（Van-mNPs）作为识别探针，在外部磁场作用下，使细菌–磁粒复合物吸附于金电极表面，从而实现质量信号放大。QCM 对万古霉素敏感的 D. d...
大肠杆菌检测对保障人类健康和公共安全具有重要意义。多数检测方法的关键步骤是使大肠杆菌细胞附着到生物传感器基底或换能器表面，因此基底产生的化学或物理增强效应有助于提高细菌检测灵敏度。本研究利用层级压印表面结构，在石英晶体微天平（QCM）的聚苯乙烯涂层谐振晶体上制备微纳层级结构。将晶体在降低浓度（1×10^4 CFU/mL）的大肠杆菌悬...
本文报道了一种基于神经节苷脂（GM1）功能化脂质体表面凝集的新型压电生物传感器，用于霍乱毒素（CT）检测。为实现电极表面的CT特异性凝集，金电极先自组装长链烷硫醇单分子层，再通过GM1功能化脂质体自发铺展形成GM1功能化支撑脂质膜。当存在CT时，检测介质中掺有GM1的脂质体通过CT同时结合电极表面GM1和脂质体界面GM1，在电极表面...
本文报道了一种基于石英晶体微天平（QCM）生物传感器测定人全血样品凝血酶原时间（PT）的新方法。在心血管治疗和手术中，血液接触人工表面时需要快速监测凝血与纤溶状态。研究采用10 MHz AT切石英晶体，其表面涂覆薄聚乙烯（PE）层，并用全血预处理以减少非特异吸附并提供凝血锚点。凝血激活剂Thromborel S加入枸橼酸抗凝全血后，...
本文提出一种快速功能化特定聚合物表面并引入炔基的方法，使表面可进一步与含叠氮基团的碳水化合物共价连接。方法基于两个核心概念：全氟苯基叠氮（PFPA）介导的叠氮光连接和铜催化的叠氮-炔环加成（CuAAC，点击化学）。作者合成了2-叠氮乙基功能化的α-D-甘露吡喃糖，并将其通过上述策略连接到炔基功能化的聚乙二醇（PEG）或聚苯乙烯（PS...
本文报道了与集成电路兼容的薄膜体声波谐振器（FBAR）技术将生物层厚度剪切模式传感推向远高于传统石英晶体微天平（QCM）的工作频率。作者首次针对 700 MHz 至 1.5 GHz 的 FBAR，系统研究了黏弹性蛋白膜引起的膜共振对线性范围的限制。实验采用两类蛋白多层传感体系：一是链霉亲和素（SA）与生物素化牛血清白蛋白（bt-BS...
Elicitins 是卵菌 Phytophthora 分泌的低分子量蛋白，可诱导烟草超敏反应，其起始步骤被认为是与质膜高亲和位点结合。本研究采用压电生物传感器，在流通模式下实时研究 cryptogein 与烟草质膜结合位点的相互作用。野生型和突变型 cryptogein 通过氨基共价固定于压电石英晶体传感表面，含受体的烟草质膜囊泡作...
为将高基频（HFF）石英晶体谐振器用作超灵敏声学生物传感器，作者设计并测试了一种专用石英晶体微天平（QCM）流动池。该流动池可快速、简便地安装和更换小型且易碎的HFF传感器，兼顾机械、热、电和化学要求，并以简单结构解决部分相互矛盾的设计约束。文中讨论了核心设计概念，并简要描述制造过程，重点介绍关键部件的制备。测试采用标准50 MHz...
随着纳米颗粒在环境中的存在及其对生物系统的潜在毒性影响受到广泛关注，现场检测纳米颗粒已成为一项迫切需求。本文构建了一种电极表面修饰抗体的压电生物传感器。抗血清能够以高选择性和高灵敏度结合金纳米颗粒（GNPs）。根据所包被抗血清的不同，该生物传感器可分别检测4、5或6 nm的GNPs。对5 nm GNPs的检测灵敏度为10.3±0.9...
本文提出利用凝集素构建微生物生物传感器。将凝集素固定于镀金石英晶体表面，采用电化学石英晶体微天平（EQCM）对细菌与凝集素的结合事件进行直接压电无标记转换。以刀豆蛋白A（Con A）和大肠杆菌为模型体系，比较了非极化、极化（−0.200 V）金表面直接吸附以及亲和素–生物素固定等凝集素固定方式。结果表明，通过亲和素–生物素固定 Co...
α-地中海贫血的DNA诊断通常依赖聚合酶链反应（PCR）和凝胶电泳。本研究建立了一种用于检测并区分东南亚型（SEA）α-地中海贫血单倍型的新方法，将三引物PCR系统与固定单一寡核苷酸探针的DNA压电生物传感器相结合。从基因组DNA扩增的PCR产物直接通过固定单一寡核苷酸探针的石英晶体微天平（QCM）进行区分。正常α-珠蛋白、SEA ...